水稻主要养分需求特性

水稻主要养分需求特性

1.氮素营养需求特性

氮素是植物营养的三大要素之一，植物在生长过程中需求量极大，

氮也是植物体内蛋白质、核酸、酶、叶绿素的以及许多内源激素或其

他前体物质的组成成分。植物叶片氮素含量的75%用于构建叶绿体，

其中大部分参与光合作用。在一般情况下，根含氮量须在1.5%以上，

新根才能不断发生。叶片含氮量高于2.5%时新叶才能伸长。氮还能促

进水稻分莓，禾苗含氮量在2.5%以下,分篥生长停止。含氮量超过

3.0%-3.5%时，分票才能迅速进行。

水稻一生吸收的氮素，随栽种期的延长而增加。分票期是水稻含

氮量最高的时期，从移栽到分窠期，水稻吸收的氮素最多，平均占植

株总氮量的59.23%,此时在保证氮素供应的情况下不宜施氮过多，因

易造成叶片生长过于繁茂，下层叶片光照不足而影响水稻生长。从分

票期到孕穗期,又出现吸氮的次高峰，吸收量为22.66%。前两期共达

81.89%,后两期的吸氮量则愈来愈少。对于超级杂交稻栽培,氮肥施

用在保证足穗的前提下，可以前肥后移，适当减少基肥用量，加大穗

粒肥的比例，以促进大穗，协调个体与群体的关系，但不宜不施基肥。

在水稻灌浆期，从营养器官向籽粒再分配氮的比例中，叶占64%,鞘

占16%,茎占20%。因此水稻生殖生长期间氮的再分配与品种和氮管

理措施有很大关系。在适当的施肥管理措施下,水稻每吸收1kg氮能

产生50kg稻谷。

水稻在不同栽培方式条件下，各生育期植株含氮率变化趋势一致，

但数量上有明显不同。在整个生育过程中植株含氮率始终呈逐渐下降

的趋势，且表现出两头平缓，中期速降的变化趋势。在移栽至拔节及

抽穗至成熟阶段，植株含氮率呈平稳而缓慢下降的趋势，而在拔节至

抽穗期下降幅度较大。抽穗以后，随着最终穗数的确定，不同方式间

植株含氮率又基本趋于同一水平。因此，栽培方式对水稻植株含氮率

动态过程的影响主要体现在生育中期（拔节至抽穗期），前期（拔节之前）

次之，后期影响较小。

氮素是影响水稻生长发育的最活跃的营养因子，氮肥的施用是改

善水稻群体质量的重要途径，施氮量和施氮方式对水稻茎票消长、叶

面积变化、干物质积累等均有重要影响。增施氮肥有利于提高叶面积

指数，但结实率和千粒重下降。而在适宜的总施氮量的情况下，增加

中后期氮肥的比例，能提高水稻群体源库质量，提高群体成穗率，改

善抽穗期叶面积组成，提高颖花量和粒叶比，因此抽穗后群体光合势

和净同化率高，有利于结实率和千粒重的提高。水稻的每穗颖花数与

水稻至抽穗期所积累的总氮量密切相关，如果增加水稻从幼穗分化至

抽穗期的氮素吸收量，能够显著提高水稻抽穗和成熟期碳水化合物的

积累，从而提高水稻产量。

2.磷素营养需求特性

磷素是植物体内许多重要的有机化合物的主要构成元素之一。它

在水稻的能量和物质代谢中起着重要作用，参与植物体内分生组织的

多种化学反应，包括光合作用、呼吸作用、能量储存和传递、细胞分

裂、细胞增大和其他一些过程。尤其在水稻光合作用过程中，磷可以

促进光合磷酸化过程从而产生大量ATP,能加强光合作用和碳水化合

物的合成与运转，光合作用各阶段的物质转化几乎都有磷的参加。适

量增施磷肥能提高水稻剑叶净光合速率、稻剑叶叶色值含量、气孔导

度和蒸腾速率，磷肥与氮钾肥互作能提高水稻光合作用；缺磷条件下,

不同磷效率水稻品种的光合速率均下降。

我国南方红壤赤红壤地区，磷极易被固定，造成磷利用效率低下。

低磷胁迫下水稻调整了光合作用产物的分配，将光合产物优先转移到

根部，促进了根系的生长，以最大限度地吸收磷营养。

3.钾素营养需求特性

钾呈离子状态存在于植物汁液之中，主要影响植物的新陈代谢。

它对植物体内许多酶有〃激活〃作用，在蛋白质的合成、植物的经济

用水、糖分输送以及提高作物抗逆性等方面均发挥重要作用。水稻是

需钾量较大的作物之一,据研究，每生产1000kg稻谷,地上部分平

均吸收K2O22.9-33.0kg/hm2。在氮、磷肥的基础上施钾，能明显影

响根的形态与生长。这是由于在氮、磷肥的基础上，施钾控制了

IAA(噪乙酸)氧化酶的活性，提高了IAA的含量，促进碳水化合物向根

系转运，从而促进了稻根的生长。施钾可增加水稻不同发育时期的群

体光合速率，且对黄熟期水稻群体光合速率日变化产生明显影响。钾

的缺乏会导致叶绿体发育迟缓而解体较早，使叶绿体Hill反应、光合

电子传递及光合磷酸化活力降低，量子需要量增高。适当施钾可以改

善叶片结构，增加光合面积，提高叶绿体光化学活力，避免早衰，提

高谷粒产量。

4.钙素营养需求特性

钙主要存在于细胞壁中，与中胶层的果胶酸形成较难溶解的盐，

将相邻细胞的初生壁粘合起来，细胞膜中磷脂酸的钙盐是维持膜结构

和膜性质的重要物质之一。钙调蛋白通过与钙离子的可逆结合，调节

一些酶的活性和离子的跨膜运输。水稻植株的钙含量一般为44.5~

245.5mg/kg间。

5.镁素营养需求特性

镁是叶绿素的重要组分。镁离子(Mg2+)是许多酶的活化剂。

Mg2+与ATP形成复合物Mg2+-ATP,并与酶蛋白结合，Mg2+在此起

桥梁作用。适宜的镁浓度有利于水稻植株牛长和发育，促进养分吸收

和转运，增加干物质的积累，提高根系活力和伤流液流速以及伤流液

中游离总氨基酸的含量。低镁和高镁浓度可能在一定程度上抑制根系

活力。研究表明镁营养对水稻干物质生产和碳水化合物的分配具有特

殊的作用，镁、钾相互作用对水稻地上部生物产量、叶片叶绿素含量、

净光合速率以及SOD、CAT、POD活性和MDA含量均有明显的影响。

当水稻植株地上部镁的浓度小于1.1mg/kg时，地上部干物质积累、

叶片叶绿素含量、净光合速率、硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶

(GS)活性显著下降。

6.硫素营养需求特性

硫是生物素(biotin)、维生素B1、辅酶A、胱氨酸、半胱氨酸、

蛋氨酸的组分。蛋白质中胱氨酸的硫形成的硫桥(一S—S一),在决

定其二级和三级结构上起重要作用。酶的活性中心往往有半胱氨酸的

硫基（一SH）参加。作物吸硫量大约是吸氮量的9%~15%,与吸磷

量差不多。国外研究显示，生产1000kg稻谷约需吸收0.9~3.2kgS;

在我国南方红壤地区,生产1000kg稻谷分别吸收1.83~3.87kgS。水

稻的吸硫量随硫肥用量的增加而增加。通常，晚稻的吸硫量大于晚稻，

水稻在前期和后期植株含硫较高，中期较低"旦植株吸硫量则随其生

物量的增大而迅速增加，以分篥期最低，成熟期最高。

7.硅素营养需求特性

植物在生长过程中都要吸收硅，但水稻是吸收硅酸最多的作物，

其茎、叶中的SiCh含量高达10%〜20%。虽说硅并非作物的必需元

素、但它对水稻的生长过程有着显著的影响，施硅肥的抗逆增产效果

明显。水稻的生育特点决定了在不同的生长期，水稻对硅的吸收不同，

水稻吸收硅的数量基本上随着生育进程而增加，进入生殖生长期，对

硅的吸收量开始增大。据报道，水稻对硅的吸收，营养生长期为

9.1%〜9.6%,生殖生长期为65.3%~66.5%,成熟期为23.8%〜

25.6%O表明水稻分篥前吸硅能力较弱,而分票后吸硅能力较强,可

能是新生分票增强了整个稻株吸硅的能力。由此可见，生殖生长期是

水稻硅素营养的重要时期，在这一时期满足水稻对硅素的需求，对水

稻高产有重要作用。有研究表明，